流體輸配管網(wǎng)課后答案

1、流體輸配管網(wǎng)習(xí)題課流體輸配管網(wǎng)習(xí)題課流體輸配管網(wǎng)作業(yè)流體輸配管網(wǎng)作業(yè) 第一章 1. 流體輸配管網(wǎng)有哪些基本組成部分？各有什么作用？ 基本組成：管道；動力裝置；調(diào)節(jié)裝置；末端裝置；附屬設(shè)備。 作用：管道為流體流動提供流動空間；動力裝置為流體流動提供需要的動力；調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)流量，開啟、關(guān)閉管段內(nèi)流體的流動；末端裝置直接使用流體，是流體輸配管網(wǎng)內(nèi)流體介質(zhì)的服務(wù)對象；附屬裝置為管網(wǎng)正常、安全、高效地工作提供服務(wù)。 2.比較開式管網(wǎng)與閉式管網(wǎng)、枝狀管網(wǎng)與環(huán)狀管網(wǎng)的不同點。 答：開式管網(wǎng)：管網(wǎng)內(nèi)流動的流體介質(zhì)直接于大氣相接觸，開式液體管網(wǎng)水泵需要克服高度引起的靜水壓頭，耗能較多。開式液體管網(wǎng)內(nèi)因與大氣直接

2、接觸，氧化腐蝕現(xiàn)象比閉式管網(wǎng)嚴重。 閉式管網(wǎng)：管網(wǎng)內(nèi)流動的流體介質(zhì)不直接于大氣相接觸，閉式液體管網(wǎng)水泵一般不需要克服考慮高度引起的靜水壓頭，比同規(guī)模的開式管網(wǎng)耗能少。閉式液體管網(wǎng)內(nèi)因與大氣隔離，腐蝕性主要是結(jié)垢，氧化腐蝕比開式管網(wǎng)輕微。 枝狀管網(wǎng)：管網(wǎng)內(nèi)任意管段內(nèi)流體介質(zhì)的流向都是唯一確定的；管網(wǎng)結(jié)構(gòu)比較簡單，初投資比較節(jié)省；但管網(wǎng)某處發(fā)生故障而停運檢修時，該點以后所有用戶都將因停運而受影響。 環(huán)狀管網(wǎng)：管網(wǎng)某管段內(nèi)流體介質(zhì)的流向不確定，可能根據(jù)實際工況發(fā)生改變；管網(wǎng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，初投資較枝狀管網(wǎng)大；但管網(wǎng)某處發(fā)生故障而停運檢修時，該點以后用戶可通過另一方向供應(yīng)流體，因而事故影響范圍小，管網(wǎng)可

3、靠性比枝狀管網(wǎng)高。流體輸配管網(wǎng)作業(yè)（第二章）流體輸配管網(wǎng)作業(yè)（第二章）習(xí)題211如圖所示管網(wǎng)，輸送含谷物粉塵的空氣，常溫下運行，對該管網(wǎng)進行水力計算，獲得管網(wǎng)特性曲線方程。設(shè)備密閉設(shè)備密閉罩罩設(shè)備密閉設(shè)備密閉罩罩QlDPdPjRmRmlP11000(0.28)1518011.478.01.37106.869.0135241.933500(0.972)632012.3291.1-0.05-4.865.53328.455500(1.53)540012.3691.70.655.024.22176.065775(1.604)845010.2262.70.4729.472.01645.575775(1.

4、604)1045010.2262.70.637.622.02057.622500(0.694)1030010.060.00.5834.83.83872.842000(0.556)826010.768.71.4196.874.838.4135.3c100021450010240196.3499008220284.3 214某大型電站地下主廠房發(fā)電機房需在拱頂內(nèi)設(shè)置兩根相同的矩形送風(fēng)管進行均勻送風(fēng)，送風(fēng)溫度20c，試設(shè)計這兩根風(fēng)管。設(shè)計條件：總送風(fēng)量40104m3/h,每根風(fēng)管風(fēng)口15個，風(fēng)口風(fēng)速8，風(fēng)口間距16.5。 流體輸配管網(wǎng)作業(yè)（第三章）流體輸配管網(wǎng)作業(yè)（第三章） 習(xí)題3-1計算習(xí)題31中

5、各散熱器所在環(huán)路的作用壓力。 tg95oc， tg185oc， tg280oc，th70oc。（設(shè)底層散熱器中心與熱源中心高差為3）圖1圖2 解：雙管制：第一層：p1=gh1(h- g) =9.83 (977.81-961.92)=467.2 pa 第二層：p2=gh1(h- g) =9.86 (977.81-961.92)=934.3 pa 第三層：p3=gh1(h- g) =9.86 (977.81-961.92)=1401.5 pa 單管制：ph=gh3(g1- g)+ gh2(g2- g)+ gh1(h- g) =9.83 (968.65-961.92)+ 9.83 (971.83-9

6、61.92)+ 9.83 (977.81-961.92=956.4 pa 流體輸配管網(wǎng)作業(yè)流體輸配管網(wǎng)作業(yè)32確定如下圖所示垂直式雙管順流重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)管路的管徑。熱媒參數(shù)為：供水溫度為tg95oc，回水溫度th70oc。只算、立管，散熱器內(nèi)的數(shù)字表示散熱器的熱負荷；散熱器進出水支管管長1.5，進出水支管均有截止閥和乙字彎，每根立管和熱源進出口設(shè)有閘閥，樓層高為2.8米。習(xí)題32示意圖 最不利環(huán)路資用壓力 P= gH(h- g)+ P9.81（0.5+3）（977.81961.92）+350896 最不利環(huán)路長度 Li1=(2.8+3)+13.5+10+10+10+8+(8.9+3+8)

7、+10+10+10+12.8+2.8=122.8m110.5 8963.65/122.80.86IpjIghPRPa mlQGttQGLDRPyPdPjP11800625.8200.053.1118.028.01.2334.452.42530018213.5320.051.6522.32.51.233.125.43990034110400.072.5825.81.02.252.2528.141450049910400.115.2152.11.05.985.9858.151910065710500.082.4224.21.03.143.1427.36237008158500.113.6028.8

8、1.59.09.037.872370081519.9500.113.6071.62.515.015.086.681910065710500.082.4224.21.03.143.1427.391450049910400.115.2152.11.05.985.9858.110990034110400.072.5825.81.02.252.2528.111530018212.8320.051.6521.12.53.13.124.31233001142.8250.062.888.11.01.81.89.9 通過底層散熱器總阻力即系統(tǒng)作用壓力富裕度的值如下：121463.6896463.6%48.3%

9、896yjPPPa,213,149.81 6.3(977.81 961.92)3501332133289652.44890.5 489/5.842.2IPjPPaPPaRPa通過第二層環(huán)路作用壓力及散熱器資用壓力如下：QGLDRPyPdPjP13 1500523150.089.9230373.1411614614 35001202.8150.1765.93128.61.014.2214.214315 200068.83150.115.2645.8354.917221716 200068.82.8150.115.2642.71.04.94.948 通過二層散熱器壓降不平衡率如下：1413146

10、143289489289100%40.9%15%489yjPPPax,315,16,149.81 9.1(977.81 961.92)3501768133289652.49.99350.5 935/8.654.4IPjPPaPPaRPa通過第三層環(huán)路作用壓力及散熱器資用壓力如下： 通過三層散熱器壓降不平衡率如下：935(21748 143)100%56%15%935x流體輸配管網(wǎng)作業(yè)（流體輸配管網(wǎng)作業(yè)（第四章）習(xí)題46汽液兩相流管網(wǎng)的基本水力特征是什么？答:(1)屬蒸汽、凝結(jié)水的兩相流動；（）流動過程中，由于壓力溫度的變化，工質(zhì)狀態(tài)參數(shù)變化較大，會伴隨著相態(tài)變化；（）由于流速較高，可能形成水塞

11、或水擊等不利現(xiàn)象，因此應(yīng)控制流速并及時排除凝水；（）系統(tǒng)運行時排氣，系統(tǒng)停止運行時補氣,以保證系統(tǒng)長期可靠運行;(5)凝結(jié)水回收方式有重力回水,余壓回水,機械回水等多種方式(回水管段也有少量蒸汽存在) 答:要點(1)阻力與流速的變化關(guān)系;氣固兩相流中，既有物料顆粒的運動，有存在顆粒與氣體間的速度差，阻力要比單相氣流的阻力大，對于兩相流在流速較小時阻力隨流速增大而增大。隨著流速的增大，顆粒過渡到懸浮運動，總阻力隨流速增大而減小，流速再增大，顆粒完全懸浮，均勻分布于某個風(fēng)管，阻力與單相氣流相似，隨流速增大而增大。 (2)阻力受物料特性的影響;物料密度大、黏性大時，摩擦作用和懸浮速度大，阻力也大，顆

12、粒分布不均勻時顆粒間速度差異大，互相碰撞機會多，因而阻力也大。 (3)阻力計算的基本方法是把兩相流和單相流看作相同流態(tài),物料流看作特殊的流體,利用單相流體的阻力公式計算。流體輸配管網(wǎng)作業(yè)流體輸配管網(wǎng)作業(yè)第五章5-25.在n2000rpm的條件下實測一離心泵的結(jié)果：Q=0.17m3/S,H=104m,N=184kw如有一與之幾何相似的水泵，其葉輪比上述泵的葉輪大一倍，在n1500r/min之下運行，試求在效率相同的工況點的流量、揚程、功率及效率各為多少？ 解：由相似率知 故效率相同的工況點的流量、揚程及功率、效率分別為1.02m3/S，234m，2484kw,0.942。322DQnQDn222

13、2()DHnHDn5322()DNnNDn33221200022500DQnQDn22222212000()22500DHnHDn 55332212000()22500DNnNDn 330.17 109.807 1040.942184 10QgHN 5-26.有一轉(zhuǎn)速為1480r/min的水泵，理論流量Q=0.0833m3/S,葉輪外徑D2360mm，葉輪出口有效面積A0.023m2,葉片出口安裝角230，試作出口速度三角形假設(shè)流體進入葉片前沒有預(yù)旋運動，即vu1=0.試計算此泵的理論壓頭HT。設(shè)渦流修正系數(shù)k=0.77,理論壓頭HT為多少？ （提示：先求出口絕對速度的徑向分速度vr2,作出速

14、度三角形。 ） 解：由Qvr2A得vr2=Q/A=0.0833/0.023=3.62 m/s U2=wr=D2n/60=*0.36*1480/60=27.9 m/s v U2= U2- vr2ctg2=27.9-3.62*1.732=21.6 m/s HT=( U2* v U2)/g=27.9*21.6/9.807=61.5m HT=0.77 HT=0.77*61.5=47.3m 第6章 已知下列數(shù)據(jù)，試求泵所需的揚程。水泵軸線標高130m，吸水面標高126m，出水池液面標高170m，吸入管段阻力0.81m，壓出管段阻力1.91m 有一泵裝置的已知條件如下：Q=0.12m3/s,吸入管徑D0.

15、25m,水溫為40 oc（容重992kgf/m3）,Hs=5m,吸水面標高102m，水面為大氣壓，吸入管段阻力為0.79m.試求：泵軸的標高最高為多少？如此泵裝在昆明地區(qū)，海拔高度為1800m，泵的安裝位置標高應(yīng)為多少？設(shè)此泵輸送水溫不變，地區(qū)海拔為102m,但系一凝結(jié)水泵，制造廠提供的臨界氣蝕余量為hmin=1.9m,冷凝水箱內(nèi)壓強為9000pa。泵的安裝位置有何限制？流體輸配管網(wǎng)作業(yè)流體輸配管網(wǎng)作業(yè)解：1)先計算修正后的允許吸上真空高度HS 水溫為40C時，hv=7500Pa, 則hva=0.765m根據(jù)HSHS (10.33-ha)+（0.24-hv）有HS5-(10.33-10.4)+

16、（0.24-0.765）4.55 m又泵的安裝高度HSs= HS-( V12/2g+hs)Q=V1D2/4 0.15= V10.30.33.14/4 V1 =2.44m/s hs=0.79 m所以泵的安裝高度HSs4.49-V12/2g-0.793.45 m泵軸的標高最高為3.45+102105.45 m2）當(dāng)泵為凝結(jié)水泵時，泵必須安裝于液面下才不會發(fā)生氣蝕安裝于液面下的高度為HgHg(Pv-Po)/+h+ hs(7500-9000)/(992*9.807)+2.2+0.79=2.84 m所以泵軸和水箱液面的高差必須不小于2.84米 第7章 74.氣體管網(wǎng)的壓力分布圖中，吸入段和壓出段各有什么

17、顯著特征？ 75.什么是調(diào)節(jié)閥的工作流量特性？在串聯(lián)管道中，怎樣才能使調(diào)節(jié)閥的工作流量特性接近理想流量特性？ 7-9 簡述管網(wǎng)水力穩(wěn)定性的概念。提高管網(wǎng)水力簡述管網(wǎng)水力穩(wěn)定性的概念。提高管網(wǎng)水力穩(wěn)定性的主要途徑是什么？穩(wěn)定性的主要途徑是什么？ 710.什么是水力失調(diào)，怎樣克服水力失調(diào)？流體輸配管網(wǎng)作業(yè)流體輸配管網(wǎng)作業(yè) 答：吸入段的特征主要是：（1）吸入段的全壓和靜壓均為負值，在風(fēng)機入口負壓最大，風(fēng)管的連接處如果不嚴密，會有管外氣體滲入；（2）在吸入管段中靜壓絕對值為全壓絕對值與動壓值之和；（3）當(dāng)管網(wǎng)系統(tǒng)中只有吸入管段時，風(fēng)機的風(fēng)壓應(yīng)等于吸入管網(wǎng)的阻力及出口動壓損失之和。壓出段的特征主要是：（

18、1）壓出段的全壓和為正值，在風(fēng)機出口全壓最大；（2）壓出段的靜壓一般為正值，此種情況下，全壓的絕對值為靜壓絕對值和動壓絕對值之和，但在管段截面積很小的斷面，由于動壓上升，也可能出現(xiàn)靜壓為負的情況，此時動壓的絕對值等于靜壓和全壓絕對值之和。另外，在吸入段和壓出段，全壓均是沿程下降的，而在風(fēng)機的進出口處全壓的絕對值達到最大。靜壓的絕對值一般亦達到最大，如接口不嚴密，滲漏將很嚴重，既降低了風(fēng)機的性能，也增加了管網(wǎng)內(nèi)外摻混形成氣體污染的可能性。 7-5答：調(diào)節(jié)閥的工作流量特性是指調(diào)節(jié)閥在前后壓差隨負荷變化的工作條件下，調(diào)節(jié)閥的相對開度與相對流量之間的關(guān)系。在串聯(lián)管路中，調(diào)節(jié)閥全開時閥前后壓差與系統(tǒng)總壓差的比值稱為閥權(quán)度，閥權(quán)度值的范圍是01，其值越接近1，調(diào)節(jié)閥的工作流量特性與理想流量特性越接近。 7-9答：管網(wǎng)中各個管段或用戶，在其它管段或用戶的流量改變時，保持本身流量不變的能力，稱其為管網(wǎng)的水力穩(wěn)定性。通常用管段或用戶規(guī)定流量 Qg和工況變動后可能達到的最大流量Qmax 的比值y 來衡量管網(wǎng)的水力穩(wěn)定性，即y= Qg / Qmax 。因 ，可見提高管網(wǎng)水力穩(wěn)定性的主要方法是相對地減小網(wǎng)路干管的壓降，或相對地增大用戶系統(tǒng)的壓降。max11gyWWyyQPyPQPPP 7-10答：管網(wǎng)中的管段實際流量與設(shè)計流量不一致，稱為水力失調(diào)。水力失調(diào)的原因主要是：1）管網(wǎng)中的動力源